به گزارش خبرنگار حوزه دریچه فناوری گروه فضای مجازی باشگاه خبرنگاران جوان، به نقل نیوز هاروارد؛ باتری‌های با ظرفیت بالا و شارژ سریع برای گسترش بازار خودروهای الکتریکی ضروری هستند و عملکرد باتری‌های لیتیوم-یون امروزی را بهبود می‌بخشند، این باتری‌ها بسیار سنگین و گران هستند و مدت زمان شارژ شدنشان بسیار طولانی است. برای دهه‌ها، محققان سعی کردند از پتانسیل باتری‌های حالت جامد، لیتیوم - فلز، که در کسری از زمان انرژی قابل توجهی بیشتری در همان حجم و شارژ دارند، در مقایسه با باتری‌های لیتیوم-یون، استفاده کنند.

بیشتر بخوانید

• باتری‌ های از کار افتاده ماشین ها را دور نریزید!

تولید باتری‌های جامد جدید

شین لی، استادیار علوم مواد در دانشکده مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه هاروارد (SEAS) گفت: "یک باتری لیتیوم-فلز به دلیل ظرفیت بالا و چگالی انرژی خود فناوری پیشرفته‌ای در صنعت باتری محسوب می‌شود، اما ثبات این باتری‌ها همیشه کم بوده است. "

لی و تیم او یک باتری پایدار لیتیوم-فلز، حالت جامد طراحی کردند که می‌تواند حداقل ۱۰ هزار بار شارژ و تخلیه می‌شود و ۸۲ درصد ظرفیت خود را پس از این عدد شارژ حفظ کند. محققان این باتری جدید را با یک ماده کاتدی با چگالی انرژی بالا جفت کردند. این فناوری می‌تواند بدون نیاز به تعویض باتری، طول عمر وسایل نقلیه الکتریکی را ۱۰ تا ۱۵ سال افزایش دهد. این باتری با تراکم جریان بالا می‌تواند طوری عمل کند که خودروی برقی طی ۱۰ تا ۲۰ دقیقه به طور کامل شارژ شود.

باتری‌های لیتیومی در هنگام شارژ یون‌های لیتیوم را از کاتد به آند منتقل می‌کنند. وقتی آند از فلز لیتیوم ساخته می‌شود، ساختار‌های سوزنی مانند به نام دندریت‌ها در سطح ایجاد می‌شوند. این ساختار‌ها مانند ریشه در الکترولیت رشد می‌کنند و سد جدا کننده آند و کاتد را سوراخ کرده و باعث خراب شدن باتری یا حتی آتش گرفتن آن می‌شوند. جایگزینی الکترولیت جامد با جای مایع می‌تواند راهی جدید برای جلوگیری از خرابی باتری شود. در این فرآیند الکترولیت‌ها مانع از تشکیل دندریت نمی‌شوند و می‌توان آن‌ها را کنترل و مهار کرد.

لی در ادامه گفت که طرح جدید آن‌ها نشان می‌دهد باتری حالت جامد لیتیوم-فلز می‌تواند با باتری لیتیوم-یون رقابت کند. تولید انبوه باتری کار آسانی نیست و هنوز چالش‌های بسیاری پیش روی دانشمندان قرار دارد.

انتهای پیام/